Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.

Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. (http://windpower-russia.ru/index.php)
-   Электроника (http://windpower-russia.ru/forumdisplay.php?f=9)
-   -   Микроконтроллерная система управления ветрогенератором. (http://windpower-russia.ru/showthread.php?t=170)

Микола 18.03.2011 22:26

Микроконтроллерная система управления ветрогенератором.
 
Некоторое время назад, наверно пару лет прошло, я делал ветряк на базе японского коллекторного двигателя. Пришлось выложить этот проект, чтоб было понятно откуда ноги растут. Проект здесь http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=22
И так, когда я замутил его, выплыло много проблем, и я на форуме у Датагора, попросил помочь разработать контроллер. работа пошла, но у меня обстоятельства сложились так, что я пропал на некоторое время с форумов, потом интернет поганый был. В общем, обращаться повторно не стал, дабы не напрягать людей. Решил закончить сам.
Этот проект должен был быть открытый, а паралельно я начал другой, интелектуальный контроллер, который скорее всего будет коммерческим. Но два сразу не тяну, поэтому выкладываю файлы первого проекта, глядишь всем миром осилим быстрее. Он в начальной стадии, хотя программа вполне работо способна.

Микола 18.03.2011 22:28

Вложений: 1
Работа схемы управления.
Основным регулирующим элементом является анемометр. Его мы имитируем переменным резистором RV2. При изменении сопротивления в ту или иную сторону на верхней строке LCD дисплее мы наблюдаем изменение величины силы ветра. Пусть в первоначальный момент ветра нет (движок резистора находиться в нижнем по схеме положении. На дисплее «0»). Увеличивая сопротивление на дисплее, мы видим увеличение силы ветра. Предположим, что при силе ветра 3м/с, зарядный ток будет 5 ампер (ограничение тока устанавливается кнопками ШИМа). При увеличении силы ветра до 3.9 м/с, чтобы «пар не уходил в свисток» подключается какая-либо полезная нагрузка (имитатор D1). При еще большем усилении ветра срабатывают следующие ступени токоограничения.
Резистор RV1 служит для имитации контроля зарядного тока аккумулятора, т.е. имитирует шунт, включенный в цепь зарядки аккумулятора, и больше никаких функций он не выполняет.
Кнопками мы имитируем датчики направления ветра. При нажатии кнопок в Proteus следите, чтобы кнопки не оставались замкнутыми иначе на дисплее направления ветра Вы получите просто одно направление.
Кнопки управления ШИМ нужны только для настройки зарядного тока аккумулятора и в дальнейшем будут заменены константами, управляющими током заряда.
Толчковый режим работы блока управления ветряком. Предположим в первоначальный момент ветра нет (движок резистора находиться в нижнем по схеме положении. На дисплее «0»). Ветер усиливается, и анемометр выдает большее напряжение и когда напряжение анемометра, сравняется с напряжением уставки, сработает таймер, включит имитатор включения D5 и три секунды отключит его. При моделировании в Proteus’e для наглядности сначала выставим движок резистора в нижнее по схеме положение. Затем поставим курсор мышки на верхнюю красную точку «+» и не отпуская держим ее. Движок резистора поползет вверх, и в определенный момент диод загорится и будет гореть три секунды.

Вольдемар 20.03.2011 04:25

Не понял, в чем прикол. Потыкал кнопки, чет мигает. Дальше то что?

Сергей 20.03.2011 07:32

Цитата:

Сообщение от Микола (Сообщение 4847)
и когда напряжение анемометра, сравняется с напряжением уставки, сработает таймер, включит имитатор включения D5 и три секунды отключит его

Можно ли это понимать так, что мы на каждом ветре можем задать определённую скважность? В зависимости от наших нужд...

Микола 20.03.2011 22:20

Ребята, я написал, что схема в зародыше, но программа уже рабочая. Дальше электронщики должны приложить руки, если конечно это комуто нужно.

Микола 09.04.2011 18:58

Ну что, ни кто электроникой не обвесил схему то?

gda98 09.04.2011 21:18

Я собираюсь немного свою схему управления возбуждением модернизировать, зависимость тока возбуждения от оборотов сделать, но без контроллера, т.к. генератор слабый, нет смысла заморачиваться. а мощный буду делать, посе постройки мачты

siamds 27.06.2012 01:09

Электроника для ветряка
 
Здравствуйте, Саша!
Я не разбираюсь в ветряках, но поверьте, кое-что смыслю в электронике. Решил помочь Вам в разработке электроники для Вашего ветряка. Модель нашего будущего блока управления мы создадим в программе - симуляторе Proteus. Обкатаем программу, некоторые элементы электронного блока и на базе этой модели уже создадим принципиальную схему управления ветряком. Пусть Вас не смущает, что Вы не владеете знаниями по Proteus’у, или даже вовсе не слышали о таковой программе – Вам надо просто скачать и инсталлировать программу на свой компьютер, все остальное сделаю я. Если же у Вас уже установлена эта программа – в среду, в крайнем случае, в четверг Вам будет выслана уже готовая модель блока электроники. Чтобы Вы могли открыть мои файлы симулятора надо, чтобы у Вас была установлена программа Proteus 7.8 SP2.
С уважением, Сергей.

siamds 27.06.2012 13:48

Уважаемый Сергей! Перейдя по ссылке предложенной Вами, был очень удивлен, увидев программу, написанную мной еще пару лет назад для Миколы по его Т.З. (правда, в то время он был еще Николай, и встретились мы с ним на сайте Datagor.ru). Поймите меня правильно, писать программы и разрабатывать электронный блок управления на форум “Микроконтроллерная система управления ветрогенератором” – просто не имеет смысла и вот почему: под каждое конкретное устройство пишется своя программа и разрабатывается только своя схема. И как чаще всего бывает, пытаясь помочь всем, не помогаешь никому, а только гробишь дело – это я знаю по личному опыту. Так не лучше ли мне работать конкретно с Саней77. По крайней мере, есть возможность довести разработку электронного блока до его логического завершения.
С уважением, Сергей.

siamds 27.06.2012 18:03

Вложений: 1
Саша, Вы вероятно давненько не были на Радио Коте. Боже, какую же ахинею там несут, а когда я попытался помочь был осмеян, охаян и т.д. и т.п. Не поленитесь, почитайте, поверьте, весьма интересно. Программу я для Вас написал, но не знаю, что с ней делать, куда отправлять? Может быть, модератор подскажет, а пока отправляю программу Вам.

Саня77 27.06.2012 20:07

Тут только непосредственно контроллер? А как провести симуляцию, я не знаю.
Давайте пока здесь разбираться,потом перенесём в отдельную тему.

siamds 27.06.2012 22:23

Саша, а Вы описание читали? Там же все расписано. Пока Вы не разберетесь с описанием и не проверите работу симулятора – дальше мы не двинемся, потому что Вы должны давать мне задание, что и как я должен делать и указывать мне ошибки и недочеты работы электроники.

Саня77 28.06.2012 09:35

Прочитал описание. Я не знаю как запускается осциллограф!

siamds 28.06.2012 15:02

Вложений: 3
Запускается осциллограф Proteus’a следующим образом: при работающем Proteus’е подводим курсор к осциллографу и щелкаем на нем правым кликом мышки. В результате выпадает меню (Рис_1).
Вложение 7518
В меню выбираем “Digital Oscilloscope” (Рис_2)
Вложение 7519
и щелкаем на нем левым кликом мышки.
Осциллоскоп открывается (Рис_3).
Вложение 7520

Сергей 28.06.2012 15:15

Вложений: 3
Начнём по порядку.
Симуляцию посмотрел, но по правде сказать ничё не понял.
Шо это за файлы такие с расширением ДОКС???
Вложение 7515
Мне что, что-бы посмотреть текстовый документ нужно что, Виндовс переустанавливать на более продвинутый? Или устанавливать какой-то Офис особенный???
Саня77, симуляция запускается вот этой кнопкой
Вложение 7516
А осцилограф открывается в контекстном меню при нажатии на нём правой кнопкой мыши...
Вложение 7517

siamds, учись работать с прикреплением Изображений...

Саня77 29.06.2012 20:53

siamds, так с Протеусом я разобрался. При 30в с генератора, на осциллографе начинает открываться канал B(ШИМ2), стал зелёным диод на ветке заряда АКБ.

Добавлено через 4 минуты
Далее в описании вы пишите, что надо установить силу тока произвольно. На мой взгляд это не правильно. Существует ВАХ, и от неё надо плясать

Добавлено через 11 минут
Установил 30в 0,5А с генератора, и 12,6в, 10А на АКБ. ШИМ на ТЭНы полностью открылся, а ШИМ2 где то на 2/3. Может я не всё понял, но получилось что с генератора идёт 17Вт, а в АКБ 126Вт. Сколько на ТЭНы не знаю. Я так думал что скважность на аккумуляторы должна быть небольшой, а ТЭНы вообще должны молчать.

siamds 29.06.2012 21:56

Саша, Вы абсолютно правы. Ничего этого, ни по каким физическим законам априори и быть не должно. Но все дело в том, что Proteus не позволяет промоделировать все эти процессы в динамике, поэтому и приходиться работать в статическом режиме. Это просто замечательно, что Вы задаете вопросы. В процессе моделирования Вы должны абсолютно точно представлять работу программы и чем больше будет вопросов, тем лучше – это поможет и мне лучше понять работу ветряка. Саша, еще раз прочтите описание и попробуйте сделать все по описанию. Да еще хотелось бы (если это конечно возможно), увидеть схему силовой части ветряка.

siamds 29.06.2012 23:12

Вложений: 1
Саша! Все просто замечательно. Благодаря Вам нашел в программе две ошибки. Когда батарея полностью заряжена до 14.4 вольта, закрывался не только ШИМ зарядки, но и ШИМ ТЭНа, а также не выключался режим “Зарядки АКБ”. Все исправлено. Программа во вложении. Жду дальнейших замечаний и предложений. Саша, ATMega16 позволяет вести обмен данными с ПК. Если у Вас есть желание контролировать и управлять ветряком от ПК – напишите, я введу это в программу для ATMega16, а также начну писать программу обмена между ПК и МК.

Сергей 29.06.2012 23:27

Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24404)
Саша, еще раз прочтите описание и попробуйте сделать все по описанию.

А можно и мне хоть одним глазком взглянуть на это описание?
Ну выложите Бога ради его в расширении ДОС. Ну неужели так трудно?

Woleh 29.06.2012 23:39

Вложений: 1
Вот. Переведён в txt.
siamds, Загляните в личку!!

Александр 30.06.2012 00:52

Сергей, зайди сюда и скачай то, что там предлагают. И установи. И будет тебе счастье - сразу откроются все эти доксы, на которые ты так обижаешься.:yes:

Сергей 30.06.2012 02:39

Александр, спасибо за подсказку, но лучше бы ты перевёл описание в расширении ДОК.
Вот хоть конец мне на пятаки порубай, а понять простой вещи я не могу.
Душ 20 открывало этот документ, смотрели и наверное читали, а потом закрывали Офис. И ни один не взял и не сохранил в расширении ДОК и не выложил сюда.
Зато постов 10 было на тему что установить и откуда что взять, что бы открыть простой текстовый файл. Или я старею или уже ничё в этой жизни не понимаю.
Просто забыл. Сегодня в скайпе видел Woleh, нужно было его попросить перевести мне этот файл. Может быть хоть он нашёл-бы минутку времени...

Сергей 30.06.2012 02:58

Вложений: 1
Даже форум такой тип файлов отказывается грузить
Вложение 7532

Саня77 30.06.2012 06:22

Вложений: 1
Вот Сергей, перевёл в doc

Сергей 30.06.2012 12:49

Спасиба Саня77, спустя двое суток я наконец-то прочитал это описание.

Добавлено через 5 минут
siamds, каким то образом Woleh, в исходнике менял какие-то циферки и симуляция проводилась намного быстрее. Другими словами Протеус был пошустрее.
Может исправишь, а? А то больно нудно наблюдать за процессами.

Добавлено через 3 минуты
Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24413)
Саша, ATMega16 позволяет вести обмен данными с ПК.

А это как? Типа на компе должна быть установлена какая-то прога?

siamds 30.06.2012 14:51

Вложений: 1
Уважаемый Сергей! Вероятно у Вас медленная машина. Скорости добавил, но если надо еще быстрее – переделаем в минуту.
Цитата:

А это как? Типа на компе должна быть установлена какая-то прога?
Совершенно верно. Программист пишет программу обмена между ПК и ветряком, а затем эта программа устанавливается на компьютер. Программа во вложении.

Сергей 30.06.2012 16:02

Во, сейчас нормально. Вечером более внимательно посмотрю.

Woleh 30.06.2012 18:47

Вложений: 1
Цитата:

Сообщение от Сергей (Сообщение 24433)
Может исправишь, а? А то больно нудно наблюдать за процессами.

Взял на себя смелость и изменил частоту в симуляторе!:scratch_one-s_head:
Стояла 1МНz выставил 8 MНz. Теперь быстрее в 8 раз!:)

Woleh 30.06.2012 19:30

Вложений: 1
А вот работа устройства в симуляторе на частоте 11.0592MHz.
Тобиш в 12 раз быстрее!;)
Ща меня погонят от сюда. Шоб не мешался!:# :bye:

siamds 30.06.2012 20:58

Все верно, Олег. Фьюзы надо выставлять, а не гнать скорость программно.

siamds 01.07.2012 23:46

Вложений: 3
Итак, приступаем к завершению работы над моделью. На этом этапе мы свяжем ПК и МК при помощи виртуального терминала. В программе присваиваем клавише “к” клавиатуры компьютера функцию контроля параметров ветряка. Запускаем Proteus и открываем виртуальный терминал (аналогично как мы открывали осциллоскоп. На виртуальном терминале должен появится мигающий курсор. Если этого не произошло, просто кликнем мышкой в поле терминала), и на клавиатуре ПК нажимаем клавишу “k” (контроль параметров). В результате на дисплее терминала появятся данные параметров ветряка (Рис_1).
Датчиками Обратной Связи (RV1 ÷ RV4) изменим любые параметры ветряка. Кликнем мышкой в поле терминала и когда появиться мигающий курсор – вновь нажмем клавишу “к” (контроль параметров) на клавиатуре ПК. В результате мы увидим на дисплее терминала новые данные (Рис_2).
Это же Вы увидите на дисплее Вашего компьютера, когда мы реально реализуем программу обмена между ПК и Ветряком. Раз не поступало никаких предложений и замечаний по поводу модели электроники, я вправе считать, что алгоритм работы ветряка реализован правильно и можно приступать к созданию тестовой платы под электронику ветряка. Программа во вложении.

Сергей 02.07.2012 06:59

Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24468)
Раз не поступало никаких предложений и замечаний по поводу модели электроники, я вправе считать, что алгоритм работы ветряка реализован правильно

siamds, не знаю кто как, но я даже не нашёл так называемого техзадания.
Что именно Саня77 хотел получить?
Из модели я понял, что дополнительная нагрузка называемая тенами будет подключаться (непонятно где) при достижении напряжения на АКБ какого то значения. Включение будет производиться через ШИМ МК в течении какого то промежутка времени. Таким образом будет стабилизироваться максимальное напряжение заряда АКБ. По сути дела это Балластный регулятор.
Второй момент это ограничение тока заряда на уровне 6А.
Принцип работы такой же как и по напряжению, только ШИМ будет включён в цепь заряда последовательно и инвертирован на 180град. Правильно или нет?
Если всё правильно, то есть одна непонятная вещь. У Саня77 генератор выдаёт большое напряжение, а значит неспособен выдавать больших токов.
Для согласования большого внутреннего сопротивления генератора с сопротивлением нагрузки он использует трансформатор, а здесь вообще ни слова об этом нет. Может это будет как то реализовано дальше? Я не знаю...

Саня77 02.07.2012 09:22

Нее! Долой трансы! Собственно контроллер именно поэтому и нужен, чтобы свести потери к минимуму. Тут просто нет силовой части схемы.
А по поводу тех задания...
Необходимо заряжать аккумы 2х60Ач, напряжение с транса от 60 до 250в(линейное). Сила тока до 1,5А. Генератор трёхфазный, соединение обмоток "звездой". Сопротивление фазы 12ом.
На Радиокоте ситуация наоборот, силовая часть схемы есть, контроллер не привязан.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.p...fa74577435371f

Сергей 02.07.2012 12:19

Ура-а-а-а!!! А то вы как упёрлись в эти трансы, так вас бульдозером не сдвинешь.
Дальше.
Саня77, ну согласись, что как то не правильно обсуждать то, что находится на Радио Кот.
Если здесь будет обсуждается только управление, то это нормально.
Если всё вместе, то не мешало бы и схему прикрепить.
Теперь вопрос к siamds.
Если у Саня77 2 АКБ параллельно, то почему 6А?
Подозреваю ответ типа прописать можно сколько угодно.
А можно ли этот параметр как-то кнопочками снаружи регулировать?
То же самое касается и напряжения.

Саня77 02.07.2012 16:03

Я не призываю обсуждать. Просто показать, преобразователь. Полагаю, управлять надо будет драйверами.
Цитата:

Сообщение от Сергей (Сообщение 24488)
Второй момент это ограничение тока заряда на уровне 6А.

Тут такой момент, Паренёк ELcat c Радиокота сказал что выход 24в лутше, чем 12в. Поэтому АКБ последовательно.

siamds 02.07.2012 20:55

Уважаемый Сергей! Вы все правильно поняли кроме одного. ШИМ не инвертирован на 180 градусов, а просто изменяется скважность импульсов. Чем больше скважность импульсов – тем больше значение напряжения на выходе. Зависимость напряжения от величины скважности является абсолютно линейной. МК будет управлять ветряком в зависимости от состояния датчиков тока и напряжения генератора и АКБ и заложенном в МК программном обеспечении. Реализовать управление ШИМ еще и от кнопок проблем не составит. А с силовой частью действительно уже надо что-то решать.

Саша, если Вы эту порнографию на "Радио Коте" называете схемой тогда я Папа Римский. Сложность заключается в том, что у Вас очень слабый генератор, и реализовать Ваш проект будет весьма трудно. Давайте подумаем, каким способом можно повысить ток? Один из способов – это переключить обмотки со “звезды” на “треугольник”. Но даже в этом случае ток увеличиться только до 3-х ампер максимум. Другой способ применить понижающий DC/DC преобразователь. Но дело в том, что эти преобразователи работают в определенном диапазоне напряжений ниже которого, пытаясь вытянуть ток, преобразователь в лучшем случае перестанет работать в худшем - просто сгорит. Я вижу только один способ повысить ток генератора – это перемотать его с напряжением на выходе вольт до 60. Безусловно, я не считаю, себя истиной в последней инстанции, но если кто знает другой способ повысить ток - предлагайте.

Сергей 03.07.2012 05:07

siamds, чё-то Саня77, не очень активен в этом обсуждении.
Я к примеру до сих пор не знаю осилит ли он выполнение изготовление управления на МК. Трансформаторы это одно, электроника это немножко другое.
Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24538)
если Вы эту порнографию на "Радио Коте" называете схемой тогда я Папа Римский.

siamds, ну зачем же так грубо. Кто то рисовал схему, может не совсем правильно понял техзадание, может где то и ошибки допустил, но это ещё не повод так хаять. Для того мы и собираемся, что-бы обсуждать эти проблемы.
Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24538)
Другой способ применить понижающий DC/DC преобразователь.

А вот с этого места давай поподробнее. Потому, что если не будет решён этот вопрос МК управление теряет всякий смысл.
Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24538)
преобразователь в лучшем случае перестанет работать в худшем - просто сгорит.

А можно как то более развёрнуто?
Что это значит "перестать работать"? И почему он должен "сгореть".

Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24538)
Я вижу только один способ повысить ток генератора – это перемотать его с напряжением на выходе вольт до 60.

Я так думаю Саня перематывать ничего не будет, способы понижения напряжения всё таки должны быть...

Сергей 03.07.2012 06:18

Цитата:

Сообщение от siamds (Сообщение 24538)
если кто знает другой способ повысить ток - предлагайте.

Есть предчувствие, что с преобразованием мы разберёмся.
Параллельно этому нужно решить ещё один вопрос.
Это касается управления зарядом. Начнём с того, что по техзаданию ток заряда не должен превышать 6А. Между преобразователем и АКБ стоит шунт с которого мы берём данные по току а МК его ограничивает. До этого момента всё ясно, а дальше мрак.
Если подключить нагрузку сразу на АКБ, скажем в 10А, то получится что с преобразователя будет идти 6А и с АКБ 4А. То есть с генератора мы будем забирать (КПД не учитываем) 144W хотя на самом деле он вырабатывает скажем 200W и 56W в это время сбрасываются на балласт.
Этот момент я так и не смог Олегу объяснить, и как с этим бороться я так и не знаю. Надеюсь может хоть ты меня поймёшь правильно.
Есть второй вариант. Подключать нагрузку после преобразователя, но до токового шунта. Тогда вроде всё получается нормально. МК будет стремиться отдать в АКБ положенные ему 6А, хотя на самом деле он будет отбирать у генератора все 200W, а это 8,3А а недостающие 1,7А с АКБ. Вроде все логично.
Но в это время на МК будет приходить напряжение с датчика обратной полярности. Вот где загвоздка. И как её побороть, я тоже понять не могу...

Woleh 03.07.2012 12:36

Вложений: 1
Цитата:

Сообщение от Сергей (Сообщение 24548)
Этот момент я так и не смог Олегу объяснить, и как с этим бороться я так и не знаю.

Для этой цели используется датчик тока ACS756, который замеряет и в плюс и в минус! Мыж с тобой это обсуждали! Весь забранный ток с АКБ инвертором будет компенсирован током с генератора, который будет сремится забить эту дыру. Если конечно ветер позволит!!;)

Сергей 03.07.2012 17:55

Woleh, не ну а тебя за язык то кто тянет:ireful:?
Как где, так слова не вытянешь, а там где не нада он тут как тут:drinks:.
Мне хотелось узнать мнение других, а вдруг будут свежие мысли, так ты всё перебьёшь:scratch_one-s_head:.
Ок. Счас и тебя пригрузим. Вот тебе домашнее задание:)):
Если для тебя картинка с датчиком ACS756 полностью ясна, поставь в эмуляции siamds, ползунок резистора имитируюшего датчик тока в среднее положение и при перемещении вверх пусть показывает увеличение тока. При перемещении вниз, тоже увеличение но со знаком минус;%.
И это только начало длинного пути.
Жду результатов:drinks:...


Часовой пояс GMT +4, время: 18:22.

Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia